为什么结构的sizeof不等于每个成员的sizeof之和？

为什么sizeof运算符返回的结构大小大于结构成员的总大小？

当前回答

打包和字节对齐，如C常见问题解答中所述：

这是为了对齐。许多处理器无法访问2字节和4字节数量（例如整数和长整数），如果它们被塞进每个方向。假设您有这样的结构：结构{字符a[3]；短整数b；长整型c；字符d[3]；};现在，你可能认为应该可以打包这个结构如下：+-------+-------+-------+-------+|a | b|+-------+-------+-------+-------+|b | c|+-------+-------+-------+-------+|c | d（c | d）|+-------+-------+-------+-------+但如果编译器安排，则处理器上的操作要简单得多它是这样的：+-------+-------+-------+|一个|+-------+-------+-------+|b级|+-------+-------+-------+-------+|c类|+-------+-------+-------+-------+|d）|+-------+-------+-------+在打包版本中，请注意，对于你和我想看看b和c字段是如何换行的？简而言之处理器也很难。因此，大多数编译器都会填充结构（好像有额外的、不可见的字段）如下：+-------+-------+-------+-------+|a |焊盘1|+-------+-------+-------+-------+|b |焊盘2|+-------+-------+-------+-------+|c类|+-------+-------+-------+-------+|d|焊盘3|+-------+-------+-------+-------+

2008-09-23 04:27:32

其他回答

这是因为添加了填充以满足对齐约束。数据结构对齐会影响程序的性能和正确性：

未对齐的访问可能是一个硬错误（通常是SIGBUS）。未对齐的访问可能是软错误。要么在硬件中进行了纠正，以适度降低性能。或通过软件仿真进行纠正，以严重降低性能。此外，原子性和其他并发性保证可能会被破坏，从而导致微妙的错误。

下面是一个使用x86处理器典型设置的示例（均使用32位和64位模式）：

struct X
{
    short s; /* 2 bytes */
             /* 2 padding bytes */
    int   i; /* 4 bytes */
    char  c; /* 1 byte */
             /* 3 padding bytes */
};

struct Y
{
    int   i; /* 4 bytes */
    char  c; /* 1 byte */
             /* 1 padding byte */
    short s; /* 2 bytes */
};

struct Z
{
    int   i; /* 4 bytes */
    short s; /* 2 bytes */
    char  c; /* 1 byte */
             /* 1 padding byte */
};

const int sizeX = sizeof(struct X); /* = 12 */
const int sizeY = sizeof(struct Y); /* = 8 */
const int sizeZ = sizeof(struct Z); /* = 8 */

可以通过对齐对成员进行排序来最小化结构的大小（按大小排序足以满足基本类型的排序）（如上面示例中的结构Z）。

重要提示：C和C++标准都规定结构对齐是由实现定义的。因此，每个编译器可能会选择不同的数据对齐方式，从而导致不同且不兼容的数据布局。因此，在处理不同编译器将使用的库时，了解编译器如何对齐数据很重要。某些编译器具有命令行设置和/或特殊的#pragma语句来更改结构对齐设置。

2008-09-23 04:25:34

这可能是由于字节对齐和填充，使得结构在您的平台上达到偶数字节（或单词）。例如，在Linux上的C中，以下3种结构：

#include "stdio.h"


struct oneInt {
  int x;
};

struct twoInts {
  int x;
  int y;
};

struct someBits {
  int x:2;
  int y:6;
};


int main (int argc, char** argv) {
  printf("oneInt=%zu\n",sizeof(struct oneInt));
  printf("twoInts=%zu\n",sizeof(struct twoInts));
  printf("someBits=%zu\n",sizeof(struct someBits));
  return 0;
}

成员的大小（以字节为单位）分别为4字节（32位）、8字节（2x 32位）和1字节（2+6位）。上面的程序（在使用gcc的Linux上）将大小打印为4、8和4，其中最后一个结构填充为一个单词（在我的32位平台上为4 x 8位字节）。